24. これからの鉄道車輌に未来があるか

長らく更新をさぼっていましたが、久しぶりに更新を再開したいと思います。 まず、JR宝塚線列車脱線事故の続報から。もう1ヶ月前になりますが9月25日の朝日新聞によると、車体の外板を10mmまでアップしても大破壊が計算上発生することがわかったそうです。また、突入速度を54km/hにしたところ、同様の大破壊が発生するという計算結果となったそうです。前回のコラムで車体の強度アップでは今回の事故を防ぐことができないと述べましたが、コンピュータシミュレーションでもそれを裏付ける結果が得られたことになります。今回このような計算を行ったのは一民間企業でありそのデータを全て信用することはできませんが、事故発生以後マスコミが指摘していた車体強度不足説が正しくなかったことが証明され、鉄道会社や車輌製造会社も誤った事実に左右されることなく、理にかなった車体設計ができる環境が維持できるものと期待しています。 さて、今回のテーマは最近の新型車両についてです。ここでは特に通勤・近郊形電車に限定して考察していきたいと思います。なんといっても、新型車両を代表するのは東がE231系、西が223系2000番台/321系といえるでしょう。これらは、どちらも車輌製造に関するコストダウンを意識した系列です。この東西横綱について概略分析してみましょう。 E231系 価格半分、重量半分、寿命半分をコンセプトに開発された209系の改良版。この209系を含めたE231系ブラザーズの特徴は、なんといってもコストが安いということにつきます。コストを安くするためになりふり構わない構造の簡略化がなされています。例えば、台車の枕バネ。乗り心地を向上させるためには、枕バネの左右方向間隔はできるだけ広くした方がよいのですが、209系では台車構造を簡単にするために枕バネを台車側梁の真上に設置してしまいました。217系以降のワイドボディ車は若干枕バネを外に出していますが、標準タイプの台車と比べるとやはり内側です。実際に乗ってみるとそれ程違和感がないのですが、普通の台車よりフワフワした印象があります。 主回路は直流モータ時代の思想を踏襲したMM'ユニットで、最近では珍しい4個MM一括制御です。このため車体の軽さも相まって、雨天での力行時の空転がひどいとのことです。 車内内装は一番コストダウンの影響がでており、ぺったんこのシート、窓にはブラインドもなく、貫通ドアもところどころにしか設置されていない。ビス剥き出しのFRPパネル内装など質感もなく、あまり快適でない空調も相まって、どうも乗客に快適な空間が提供されているとはいえません。E231系500番台などは液晶パネルを搭載した旅客案内装置が搭載され、若干乗客をもてなす部分が加わっていますが、元からの出来の悪さを補うことはできないようです。 223系2000番台/321系 西の横綱である223系2000番台と321系。共にコストダウンを追求した系列と言われており、確かにJR西日本は以前の車輌より安価に調達できているようですが、実際にはメーカがかなり無理した価格を提示しているともいわれています。223系2000番台と321系は、ともにプレハブ車体やパネル工法による内装などにより製造コストが下がっていると謳っていますが、現実には謳い文句通りに入っていないのでは。内装パネルをドライバで簡単に取り付け・・・というのは理想で、パネル工法をコストダウンに結びつけるためには、取り付け相手である車体の製作精度が非常に重要になります。現実にはステンレスボディでの車体精度は出ないのが現実のようなので、実際の製造現場では表には現れない苦労があるのでしょう。 やはりコストダウンを行うためには、乗客の目に触れる部分で手を抜くのが最も効果的なのでしょうか。223系2000番台では従来の車輌と比べて接客設備を維持しつつコストダウンをしたとありますが、現実には一部の窓が内折式となり、窓枠が視界を妨げていること、ブラインドを省略したこと(不評により、後にブラインドを復活させた)、シートがコストダウン仕様になったこと、内装の造作が簡略化され安っぽくなったことなど、こちらも安っぽさを感じてしまいます。ただ、223系の名誉のために言っておきますが、あくまでも比較の対象が非常にグレードの高い221系や223系1000番台であり、E231系と比べるとハイグレードあることは代わりありません。しかし、関西はE231系の毒が回っておらず、阪急9300系など相変わらず関西らしい高級車が作られている環境において、223系2000番台は劣ることは紛れもない事実です。 ところで321系は営業運転が始まっていないため実際の車内の質感についてはわからないのですが、車内部品の構成が221系から207系や223系で標準化された内装構成とは変わっているようです。最も目に付くのは旅客案内用液晶ディスプレイが天井より取り付けられていることです。 走行系については223系2000番台と321系で全く異なった仕様となりました。223系2000番台は1M2Tを基本とし、M車に艤装を集中させて粘着力を稼ぐ手段が採られましたが、321系はほぼオール0.5Mに近い思想となっています。制御方式も、223系2000番台が軸単位の個別制御で、3レベルインバータを採用しているのに対して、321系は台車単位の一括制御でインバータも2レベルになっていることから、インバータ素子の数が223系の1/4に減少させることができ、電装品のコストダウンにつながっているようです。ただし、この構成は一歩E231系に近付いたと言え、粘着性能がどうなのかが気になるところです。 拡がり続けるE231系 今や東京で登場する新車は全てE231であるといっても良いほど、E231系化が進んでいます。もちろん、E231系そのものを導入したところから、E231系の一部要素技術のみ取り入れたものまで千差万別ですが、E231系ライクの愛想のない車内設備は共通のようで、電車に乗る楽しみを奪っているように思います。昔は良い意味で各民鉄が各社特徴を出した電車を製造し、国鉄は悪い意味で国鉄らしい標準型を製造していましたが、国鉄型がJRになって多少良くなった反面、民鉄車輌がJR型になってしまい、民鉄らしさが失われてしまったと言えるでしょう。東武50000系や小田急3000系などE231系よりひどい外観のものが民鉄から登場し、本当に夢が無くなってしまいました。これからも、鉄道車輌はどんどんつまらなくなるのでしょうか。 やはりこの動きが進む背景として、社会環境の変化が挙げられるでしょう。これからは少子高齢化の影響により労働人口の減少や学生人口の減少が起こっています。また、雇用体系が多様化した結果、正社員が減少し定期利用人員が減少してきています。また、本格的な市場経済に移行する中、鉄道会社も経費削減に一層努めていく必要があり、その辺りがこのような魅力のない車輌乱造の背景になっているといえるでしょう。 インバータ制御はどう影響する もともと高価であったインバータ制御も、省エネルギ性能、保守の省力化、MT比を低くすることによるイニシャルコストの削減など今や主流になったインバータ制御ですが、モータの数を減らすために過大な出力のモータを採用することが目立ってきています。もちろん制御上の工夫によって期待粘着性能を向上させているのは勿論なのですが、もう少し低騒音化をするためにギヤ比を小さくしてモータの回転数を減らし車内騒音を減少させる工夫とか、加速余力を高めて実質的な速達化を図るなどの改善をしていって欲しいと思います。 なお、321系の歯数比は223系と全く同じであり、同じ走行系で接客設備だけが違うという兄弟系列とも言えます。逆に207系とは歯数比が異なっていて、現在の技術では歯数比の違いは制御上問題にならないのでしょうが、少し前ならば207系と321系は似たもの同士でありながら併結ができない系列になっていたことでしょう。この歯数比の変更はどのような意図で行われたのか定かではありません。素人的に考えると、通勤型に関しては今以上(120km/h)のの高速化を図るのではなく、むしろ起動加速度の向上に振り向け、いずれ投入されるであろう大阪環状線や阪和線などの速達化を図るべきではなかったのかと思ってしまいます。今回の321系は、むしろ普通から特急まで一系列でまかなう私鉄の一般車的な設計になっているように思います。 東京地区で増備されている新型電車は低いレベルで画一化され、いずれも魅力がなくなってしまいました。しかし、E231系の後継車両であるE233系が中央線に登場する予定であり、新たな提案がなされることを期待したいと思っています。